Voyage au centre de la Terre : le noyau interne n'est pas fixe !

Le noyau terrestre se rencontre à partir de 2.900 km de profondeur. Représentant environ 17 % du volume de la Terre, il se positionne dans sa partie centrale et se distingue en deux parties : un noyau externe liquide et un noyau interne (ou graine) solide.

Le noyau externe est essentiellement composé d'environ 80 à 85 % de fer très chaud en fusion. Il est brassé par un mouvement de convection d’origine thermique (dû au refroidissement de la Terre) et c’est grâce à lui qu’est généré le champ magnétique terrestre. Le noyau interne, lui, provient de la cristallisation progressive du noyau externe et s’apparente à une boule très chaude et dense de la taille de Pluton, composée aussi de fer mais solide. En revanche, sa nature exacte et les mouvements en son sein sont depuis des décennies sujets à discussion et rendent très actifs les domaines de la recherche en géophysique et en géochimie.

Structure interne de la Terre montrant le noyau solide (la graine) et le noyau liquide. © J. Aubert, CNRS-IPGP
Structure interne de la Terre montrant le noyau solide (la graine) et le noyau liquide. © J. Aubert, CNRS-IPGP

Les techniques pour observer et étudier le noyau

L’un des problèmes pour étudier le noyau interne de la Terre est qu’il n’est pas visible, obligeant les chercheurs à ruser et à utiliser des méthodes indirectes afin de pouvoir obtenir des informations sur sa nature et sa dynamique. C’est dans cet esprit que les chercheurs Wei Wang et John Vidale — scientifiques de l'USC Dornsife — ont utilisé les données du Large Aperture Seismic Array (Lasa), une installation de système de sismomètres reliés de l'US Air Force dans le Montana, qui permet d’enregistrer et d’augmenter la sensibilité de la détection des tremblements de terre et des explosions.

L'image ci-dessus indique les emplacements des essais nucléaires utilisés dans l'étude de Wang et Vidale (étoiles magenta) et du Lasa (triangle noir). © Wei Wang et John Vidale, 2022
L'image ci-dessus indique les emplacements des essais nucléaires utilisés dans l'étude de Wang et Vidale (étoiles magenta) et du Lasa (triangle noir). © Wei Wang et John Vidale, 2022

Ce type de données est obtenu à l’aide de techniques spéciales pour le traitement de signal numérique comme la formation de faisceaux qui supprime les bruits...

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